O Archaeopteryx de Chicago no Museu Field revela novos segredos após 160 anos

Archaeopteryx costuma ser lembrado como o fóssil que confirmou as ideias de Darwin ao conectar as aves atuais aos dinossauros do passado. Embora o primeiro exemplar tenha sido encontrado há mais de 160 anos, esse fóssil emblemático continua a render descobertas sobre a origem do voo nas aves.

Um dos exemplares mais esclarecedores já analisados, o “Archaeopteryx de Chicago”, foi estudado recentemente por cientistas do Museu Field.

Os resultados, divulgados na revista Nature, só foram possíveis graças ao estado extraordinário de preservação e ao uso de tecnologia de ponta.

O fóssil entrou em exibição pública no Museu Field em 2024, permitindo que pesquisadores e visitantes observassem de perto um dos Archaeopteryx mais completos já encontrados.

O menor fóssil de Archaeopteryx já encontrado

O Archaeopteryx de Chicago foi descoberto no calcário de Solnhofen, na Alemanha, uma região famosa por abrigar todos os exemplares conhecidos de Archaeopteryx.

Esse fóssil específico permaneceu em coleções particulares desde antes de 1990. Em 2022, ele chegou ao Museu Field por meio de um esforço coletivo de entusiastas de fósseis e apoiadores.

“Quando recebemos nosso Archaeopteryx, eu pensei: isso é muito, muito, muito incrível, e eu fiquei empolgada além do normal”, contou Jingmai O’Connor, curadora associada de répteis fósseis do Museu Field e autora principal do artigo.

“Mas, ao mesmo tempo, o Archaeopteryx é conhecido há mais de 160 anos, então eu não tinha certeza do que conseguiríamos aprender de novo. Nosso exemplar está tão bem preservado e foi tão bem preparado que, na prática, estamos obtendo uma tonelada de informações novas, da ponta do focinho até a ponta da cauda.”

Este é o menor Archaeopteryx já identificado - aproximadamente do tamanho de um pombo. Por ser diminuto, seus ossos ficaram incrustados em um calcário extremamente duro, o que torna a extração particularmente delicada.

Preparando o fóssil de Archaeopteryx

Como ossos e tecidos moles têm praticamente a mesma coloração da rocha ao redor, até definir onde o fóssil terminava e onde começava a pedra foi uma dificuldade enorme. A preparação levou mais de um ano.

A equipe de preparação do Museu Field trabalhou sob luz UV para não danificar tecidos moles frágeis e recorreu a tomografias computadorizadas (TC) para orientar cada etapa.

“Um tomógrafo é, basicamente, uma máquina que faz uma série de raios X e usa isso para montar uma imagem tridimensional, com base em diferenças de densidade. Ele permite ver o interior das coisas”, explicou O’Connor.

“A tomografia foi muito importante no nosso processo de preparação - ela nos informava coisas como: o osso está exatamente 3,2 milímetros (cerca de 0,1 polegada) abaixo da superfície da rocha, o que nos dizia com precisão até onde poderíamos avançar antes de atingir o osso.”

Esta é a primeira vez que um Archaeopteryx completo passa por uma tomografia e tem seus dados disponibilizados.

A iluminação UV também foi decisiva. “Estudos anteriores mostraram que há algo na composição química dos fósseis de Solnhofen que faz os tecidos moles fluorescerem, ou brilharem sob luz UV”, disse O’Connor.

“Então, nossa equipe incrível usou luz UV periodicamente ao longo da preparação para garantir que não removesse, por engano, nenhum tecido mole que não dá para ver a olho nu.”

Detalhes sem precedentes neste fóssil de Archaeopteryx

O resultado é um exemplar que expõe detalhes finíssimos em um nível superior ao de qualquer outro fóssil de Archaeopteryx.

“Temos sorte de este espécime ser extremamente bem preservado, mas também conseguimos enxergar características que provavelmente estavam preservadas em outros exemplares - só que não sobreviveram a processos de preparação mais grosseiros no passado”, afirmou O’Connor.

“Ter a preparação feita por cientistas cujo objetivo era preservar o máximo possível de tecido e osso fez uma diferença enorme.”

Por que tudo isso é importante?

O novo fóssil ajudou a esclarecer dúvidas sobre várias regiões da anatomia de Archaeopteryx - incluindo crânio, mãos, pés e asas.

“Os ossos no teto da boca nos ajudam a entender a evolução de algo chamado cinese craniana - uma característica das aves modernas que permite que o bico se mova de forma independente da caixa craniana”, explicou O’Connor.

Ela acrescentou que, embora isso possa não soar empolgante para a maioria das pessoas, para quem pesquisa a evolução das aves esse é um ponto relevante.

A hipótese é que crânios especializados para diferentes nichos ecológicos podem ter contribuído para que as aves se diversificassem até ultrapassar as 11.000 espécies existentes hoje.

Além disso, tecidos moles preservados nas mãos e nos pés indicam que o animal caminhava no chão e talvez até escalasse árvores.

Como Archaeopteryx decolou

Um dos temas mais discutidos na paleontologia é de que maneira o voo surgiu entre os dinossauros.

O Archaeopteryx não foi o primeiro dinossauro com penas, nem o primeiro a apresentar estruturas semelhantes a asas, mas pode ter sido um dos mais antigos a realmente voar.

“Acreditamos que seja o dinossauro mais antigo conhecido capaz de usar as penas para voar”, disse O’Connor, destacando esse ponto como seu resultado favorito do estudo.

A chave para essa capacidade aérea pode estar em um conjunto de penas do braço superior conhecidas como penas tertiais. O Archaeopteryx tinha um osso do braço superior incomumente longo, o que poderia criar uma abertura problemática na superfície da asa - algo desfavorável ao voo.

“Se o ar passa por essa abertura, isso atrapalha a sustentação que você está gerando, e você não consegue voar”, explicou O’Connor.

Diferenças nas aves modernas

Nas aves modernas, a evolução favoreceu ossos mais curtos no braço superior e penas tertiais especializadas para fechar essa abertura.

De forma notável, o exemplar de Chicago de Archaeopteryx mostra que ele também possuía penas tertiais longas - algo que não aparece em seus parentes dinossauros sem capacidade de voo.

“Nosso exemplar é o primeiro Archaeopteryx preservado e preparado de um jeito que nos permite ver suas penas tertiais longas”, observou ela.

Como essas penas não existem em dinossauros não avianos intimamente relacionados, isso indica que tais animais não conseguiam voar.

“Isso nos diz… que o Archaeopteryx conseguia”, acrescentou O’Connor. “Isso também soma evidências que sugerem que os dinossauros evoluíram o voo mais de uma vez - o que eu acho extremamente empolgante.”

Ainda há muito a aprender, 160 anos depois

O Archaeopteryx de Chicago já ajudou a responder perguntas antigas da ciência. Ainda assim, este estudo é apenas o começo.

“Estamos aprendendo algo empolgante e novo com praticamente cada parte do corpo que foi preservada. E este artigo é, na verdade, só a ponta do iceberg”, comentou O’Connor.

Depois de 160 anos, fica claro que o Archaeopteryx ainda tem muito a ensinar. Graças ao cuidado e às ferramentas usadas na preparação desse fóssil, estamos vendo o animal de maneiras que gerações anteriores de cientistas só poderiam imaginar.

O estudo completo foi publicado na revista Nature.